Diclorocarbene: sintesi, reazioni
Il diclorocarbene è una molecola inorganica avente formula :CCl2 in cui il carbonio è ibridato sp2 e si trova quindi in uno stato di singoletto.
Dei tre orbitali ibridi, due sono legati rispettivamente a due atomi di cloro, mentre il terzo orbitale ibrido contiene un doppietto elettronico non condiviso in cui gli elettroni hanno spin opposto sono disposti planarmente.
Sintesi
Il diclorocarbene è una specie altamente reattiva che non è mai stata isolata e costituisce un intermedio di reazione generato in situ.
Il metodo sintetico maggiormente utilizzato consiste nella reazione tra il cloroformio e una base come un alcossido metallico o idrossido di sodio.
Nel cloroformio sono presenti tre atomi di cloro che, essendo più elettronegativi del carbonio, attraggono a sé elettroni rendendo l’atomo di idrogeno acido. La base rimuove l’atomo di idrogeno dal cloroformio con formazione di un carbanione:
Cl3CH + OH– → – CCl3 + H2O
Il carbanione perde uno ione cloruro dando luogo a un’α-eliminazione per dare il diclorocarbene:
– CCl3 → :CH2 + Cl–
Reazioni
Il diclorocarbene reagisce con:
- le ammine per dare gli isonitrili:
RNH2 + CHCl3 + 3 KOH → RNC + 3 KCl + 3 H2O
- il fenolo e i suoi derivati nella reazione di Reimer -Tiemann. Ad esempio dal fenolo si ottiene l’o-idrossibenzaldeide
- gli alcheni per dare dicloropropani geminali. La reazione di un alchene cis dà luogo alla formazione di un diclorociclopropano cis. Ad esempio dalla reazione di un cis-3-esene si ottiene il cis-1,1-dicloro-2,3-dietilciclopropano. In modo analogo la reazione di un alchene trans dà luogo alla formazione di un diclorociclopropano trans
